CN109984070A - 一种玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，包括支撑框架，在支撑框架上设置沉箱、仿礁石多层多孔洞鱼礁、耐腐蚀防附着铜合金网衣、分流装置、埋入式分体锚和作业平台。沉箱的上表面围设耐腐蚀防附着铜合金网衣，耐腐蚀防附着铜合金网衣的内侧设置仿礁石多层多孔洞鱼礁；分流装置由数个内层分流装置和数个外层分流装置构成；作业平台设置在仿礁石多层多孔洞鱼礁上方，作业平台上设置多层环形作业观测垂钓通道。本发明结构简单、使用方便、绿色环保、模块化生产、钢材和水泥做玄武岩纤维表面防腐处理耐腐蚀、建造工期短、投放施工便利，并具有观赏和垂钓功能，抗风浪能力强，使用寿命长，性价比高等特点。
Description
技术领域
本发明属于渔业装备制造领域，涉及一种深远海恋礁性鱼类的养殖深水网箱，具体涉及一种玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱。
背景技术
在我国近海网箱水产养殖已有二十多年的发展历史，已在东至大连、秦皇岛、烟台、青岛，南至珠海、湛江、北海、海南岛环岛，以及南沙美济岛均开展深水网箱养殖活动。目前，我国海水养殖的主要装备为高分子聚乙烯简称HDPE浮管抗风浪深水网箱或大型钢管桁架可升降深水网箱，HDPE浮管网箱存在的问题是尼龙或复合纤维网衣深度8～12米，网箱周长30～80米，在台风期正处于海浪的翻滚区间，养殖鱼容易受伤，同时，网衣上大量附着甲壳类海生物，增加网箱重量，磨损柔性网衣出现孔洞，造成养殖鱼的死亡和逃逸。大型钢架式网箱网衣固定难容易出现挂网点磨损网衣撕裂，造成鱼的逃逸，同时，金属桁架和网衣也容易出现贝壳类海生物附着难以清理的问题。
现有的深水网箱仅能养殖大黄鱼、黄花鱼、金鲳鱼等在上层水域游动和可悬浮的海水鱼类，但还没有一种适合底栖类恋礁性鱼类的养殖网箱，底栖恋礁性鱼类的特点是需要一个可以附着紧贴的石缝和孔洞藏身，习惯于成堆的聚集在水流较弱的海底礁石的缝隙里或岛屿礁石可以避水流的水域。而现有深水软网不适合恋礁性鱼类，由于恋礁性鱼类的底栖成堆聚集，在有风浪时网箱的上下左右甩动造成恋礁鱼的成堆抛出和翻转，造成刮擦受伤，鱼背鳍刮擦磨损网线造成破洞，造成养殖鱼逃逸现象，造成严重的经济损失。
特别是针对我国南海岛礁特产，恋礁性鱼类—石斑鱼，海南陆上工厂化水池养殖石班鱼技术比较成熟，养殖规模年产10万吨左右，占我国石斑鱼市场80％的份额，但还没有深海网箱养殖的石班鱼。其主要原因是石班鱼底栖成堆聚集，易造成网箱一侧偏重，受风浪影响后石斑鱼成堆滚动，容易擦伤造成生病甚至死亡，石斑鱼的背鳍容易磨破现有柔性网衣致使石斑鱼逃逸，造成无法挽回的经济损失。
现有的深水网箱不适合养殖恋礁性鱼类的另一个原因是，不能有效利用深海水体空间，通常网箱深度8～12米，而恋礁鱼类吃饱后全都堆积在网底，可利用的水体非常有限，造成15米以下～30米水深的水体不能充分利用，养殖密度低、养殖成本高收益低，也就造成有效养殖水体的浪费。所以，目前没有适合恋礁性鱼类驯化和养殖的适合深远海养殖的网箱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绿色环保、耐腐蚀、防甲壳类海生物附着、可升降便于浮运、投放施工方便、抗风浪能力强、适应各种复杂海底地质环境的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，包括支撑框架，其中：在支撑框架上设置升降沉箱、仿礁石多层多孔洞鱼礁、耐腐蚀防附着铜合金网衣、分流降流速装置、固定用埋入式分体锚和作业平台；所述升降沉箱的上表面围设所述耐腐蚀防附着铜合金网衣，耐腐蚀防附着铜合金网衣的内侧设置所述仿礁石多层多孔洞鱼礁；所述分流降流速装置由数个内层分流降流速装置和数个外层分流降流速装置构成，内层分流降流速装置和外层分流降流速装置均包括菱形分流板和设置在菱形分流板上的中心立柱，菱形分流板沿着耐腐蚀防附着铜合金网衣外侧环形布局；所述作业平台设置在仿礁石多层多孔洞鱼礁上方，作业平台上设置多层环形作业观测垂钓通道。
进一步地，所述支撑框架包括外支撑框架、内支撑框架、主立柱和横杆，主立柱设置在耐腐蚀防附着铜合金网衣的外侧。
进一步地，所述升降沉箱设计呈船型，沉箱的底部设置所述内支撑框架和底板，沉箱内设置储存海水的玄武岩纤维复合材料管道，管道与水泵及气泵连接，通过增减海水的储量起到网箱整体的升降目的。
进一步地，所述内层分流降流速装置和外层分流降流速装置的菱形分流板内外两层呈交错布局设计，通过分流又能很好的降低网箱内流速，将网箱内流速降低到与养殖鱼相适应的流速范围。
进一步地，所述主立柱为玄武岩纤维高强度复合材料与高强海工水泥结合的中空主立柱，包括外套管和内管，外套管和内管之间填充玄武岩编筋和高强度海工复合材料水泥。
进一步地，所述外套管为表面缠绕玄武岩纤维经热固化后具有长效防腐层的钢管。
进一步地，所述升降沉箱的底板设置在内支撑框架顶部，底板与内支撑框架之间形成镂空结构，确保洋流一部分从沉箱下方流过，防止泥沙的淤积。
进一步地，所述主立柱也可作为分流板中心立柱，可减少中心立柱数量，减轻网箱总重量，降低建造成本。
进一步地，所述仿礁石多层多孔洞鱼礁为玄武岩纤维型材和玄武岩筋编成的网格状轻型结构，便于安装和每年移除清除附着的海生物和其他附着物。
进一步地，所述仿礁石多层多孔洞鱼礁的高度与菱形分流板高度一致。
本发明玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱具有以下的有益效果：
1、本发明玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱结构简单、使用方便、绿色环保、模块化生产、钢材和水泥做玄武岩纤维表面防腐处理，耐腐蚀、建造工期短、投放施工便利，并具有观赏和垂钓功能，抗风浪能力强，使用寿命长，性价比高，是恋礁性鱼类驯化和养殖理想的新型深水网箱。
2、本发明采用耐腐蚀玄武岩纤维缠绕和热固化技术，解决了钢管桁架结构网箱的易腐蚀的问题，并结合现代水下监控技术，建成智能化坐滩式可升降的适应底栖鱼类养殖的智能网箱。
3、本发明采用玄武岩纤维高强度海工复合材料制管技术，用双层套管夹层注浆注入高强度复合材料并以玄武岩纤维复合筋代替钢筋做加强筋，高强度海工复合材料水泥其强度达到C150mpa；外层钢管采用缠绕玄武岩纤维热固化具有长久防腐作用，内层管也可以采用钢管内抽真空提高抗腐蚀能力可降低成本；海平面以上裸露的钢材表面用玄武岩纤维缠绕热固化起到长久的防腐即防盐雾和紫外线作用，抗老化能力强。
4、本发明采用大口径玄武岩纤维缠绕加热固化管做升降浮管(沉箱)，耐海水腐蚀，玄武岩纤维复合材料比重为1.9重量轻，与钢管水泥沉箱相比减轻重量60％左右，便于吊装和升降。
5、本发明采用双层分流装置改变海流方向，让多方向海流在局部多次碰撞而降低流速，并形成漩涡和上升水流，将底部营养盐带到上层海水中，有利于海洋微生物和野生鱼的生长为底栖鱼类提供天然饵料。
6、本发明采用内外支撑框架形成稳定的底部结构在台风和狂潮期可降底坐滩，为底栖鱼类提供稳定低流速的栖息空间，规避了漂浮式随海浪摆动的缺点；底部沉箱下方预留空间(镂空结构)保证海流顺畅通过而不造成淤积，并通过沉箱玄武岩管之间波浪式沟槽底部的透水板形成对底部饲料残渣和鱼粪的自冲刷向上向外抛撒状态，防止鱼粪的堆积防止病虫害的发生。
7、为了抗强台风方网箱大角度倾斜造成网箱扭曲变形，并防止坐滩后位移，在网箱的四周投放多个埋入式分体锚(长度方向一侧固定4个锚链和投放4个分体锚，宽度一侧固定3个锚链和投放3个分体锚)，埋深6～8米，分体锚与网箱链接的锚链固定在中部的横杆和立柱的连接处，并与底部框架及分体锚露出海底平面的部分相连接形成水平的锚链链接，形成底部防位移锚固力，有效抗击强台风和狂潮，确保网箱不位移、不倾覆、减少网箱的扭曲变形。
附图说明
图1为本发明网箱的整体结构示意图；
图2为本发明网箱的整体结构示意图；
图3为本发明网箱中的底板结构示意图；
图4为本发明网箱主视示意图；
图5为本发明网箱中的仿礁石多层多孔洞鱼礁结构示意图；
图6为本发明网箱中的环形作业观测垂钓通道结构示意图；
图7为本发明网箱中饵料船和游船的抗风浪进出通道、消浪板的局部结构示意图；
图中：1、外支撑框架；2、内支撑框架；3、分流装置中心立柱；4、主立柱；5、菱形分流板；6、升降沉箱；7、底板；8、主立柱中部加固横杆；9、主立柱与加固横杆交叉点锚链链接环；10、固定用埋入式分体锚；11、耐腐蚀防附着铜合金网衣；12、仿礁石多层多孔洞鱼礁；13、顶层和下层环形作业观测垂钓通道；14、网箱内横竖上下两层作业通道；15、网箱中两排作业通道支撑立柱；16、航标立杆和航标灯；17、网箱一侧投饵作业垂钓平台；18、储藏室；19、平台出入口；20、进出通道消浪挡水板；21、V型扶梯；22、抗台风太阳能板；23、水上水下多个监控摄像头；24、船只靠泊进出通道。
具体实施方式
为了详细说明本发明玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱的技术内容、构造特征、以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
如图1、2、3、4、5、6、7所示，本发明玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，包括支撑框架，支撑框架包括外支撑框架1、内支撑框架2、主立柱4和主立柱中部加固横杆8；在外支撑框架1和内支撑框架2上设置升降沉箱6、仿礁石多层多孔洞鱼礁12、耐腐蚀防附着铜合金网衣11、分流装置、固定用埋入式分体锚10和作业平台。
主立柱4设置在耐腐蚀防附着铜合金网衣11的外侧。升降沉箱6的上表面围设所述耐腐蚀防附着铜合金网衣11，耐腐蚀防附着铜合金网衣11的内侧设置所述仿礁石多层多孔洞鱼礁12；所述分流降流速装置由数个内层分流降流速装置和数个外层分流降流速装置构成，内层分流降流速装置和外层分流降流速装置均包括菱形分流板5和设置在菱形分流板5上的中心立柱3，菱形分流板5沿着耐腐蚀防附着铜合金网衣11环形布局；所述作业平台设置在仿礁石多层多孔洞鱼礁12的上方。作业平台上设置多层环形作业观测垂钓通道，如图2中的顶层和下层环形作业观测垂钓通道13、网箱内横竖上下两层作业通道14、网箱一侧投饵作业垂钓平台17；作用平台上设置航标立杆和航标灯16和水上水下多个监控摄像头23，网箱一侧投饵作业垂钓平台17上还设置储藏室18、平台出入口19、抗台风太阳能板22。作用平台底部设置网箱中两排作业通道支撑立柱15。
耐腐蚀防附着铜合金网衣11中网片与网片之间的链接用钛合金螺钉加玄武岩纤维板压紧固定，在强台风和强水流海况下不会脱落和松弛。该铜合金的网衣具有强度高，可防鲨鱼和防有牙齿鱼类的撕咬，耐海水腐蚀、网衣表面具有自我保护膜防止甲壳类海生物附着和堆积，降低维修成本，延长网衣寿命。
所述升降沉箱6的底部设置所述内支撑框架2和底板7，底板7设置在内支撑框架2顶部，底板7与内支撑框架1之间形成镂空结构。网箱底部采取透空一定高度，海底与网箱底部预留一定空间(2～3米左右)确保海流的通畅和防止泥沙的淤积确保海流通常，网箱底部非承重结构设计为预留透水孔和利于海流上升通道利于海流冲刷型底板，确保鱼的粪便和饲料残渣及时被海流带走，防止网箱底部鱼的粪便和饲料残渣聚集预防病害发生。所述底部沉箱利用纤维铺放智能装备缠绕制成的大口径玄武岩纤维管，以条形安装在底部框架上，与预设的海水管道及抽排水水舱相连接，建成由抽排海水控制的升降系统，调整网箱浮力达到升降的目的。多道条形玄武岩纤维管之间安装有透水孔和上升水流通道的底板，底部平面形成波浪形和多道透水沟槽，有利于海流的上下贯通和网箱内水流的整体上升态势，确保网箱内水流正常交换的频率，确保网箱底部溶氧量达到和超过一定的比率，重点防止底部缺氧造成鱼的死亡。
所述内层分流降流速装置和外层分流降流速装置的菱形分流板5呈交错布局设计。为了降低网箱内的流速，当海底流速在涨退潮和台风期超过底栖鱼类最大适应流速的范围时，分流装置通过菱形分流板向两侧改变流向，分流装置前后交错配置，两侧分流与垂直海流碰撞，在外侧分流装置间隙易形成漩涡，在内侧分流装置间隙流出，可有效降低网箱底部内的流速，从而为底栖鱼类提供适宜的栖息环境。同时，内侧分流装置向网箱一侧也是底栖鱼类聚集的理想空间，还可形成上升水流，将海底营养盐提升到上层，有利于网箱周围海洋生物和野生鱼类的聚集和繁衍，为底栖鱼类提供天然饵料。
所述主立柱4为玄武岩纤维高强度海工复合水泥中空主立柱，包括外套管和内管，外套管和内管之间填充玄武岩编筋和高强度海工复合材料。外套管为耐腐蚀的玄武岩纤维复合材料缠绕钢管，内管为经过防腐处理的钢管，双套管之间先安放玄武岩编筋再用高强度海工复合材料填充固化成高强度复合材料中心立柱，高强度海工复合材料强度达到C150mpa。
为了养殖船和游艇的安全停靠，在网箱一侧建造双排主立柱，两排的间距超过6米，在立柱最高潮位线以上1米和最低潮位线以下2米，两侧上下各安装多条一定宽度的消浪挡水板20，具有多层多条消浪挡水板20组成的抗风浪船只进出通道24。挡水板长度与网箱宽度相同，确保进出船只的停靠和人员上下船只的安全，并在中间位置安装V型扶梯21，方便人员上下网箱一侧的顶部平台，V型扶梯是用玄武岩纤维制管状型材和板材柱状而成，具有抗盐雾腐蚀和寿命长，便于维护等特点。
所述仿礁石多层多孔洞鱼礁12为玄武岩纤维型材和玄武岩筋编成的网格状结构。使用耐腐蚀玄武岩纤维型材搭建成框架，用玄武岩筋编成网格状将框架分层，每层上下间距一米左右，有利于底栖鱼类的分层聚集，增加养殖密度。该仿礁石多层多孔洞鱼礁12的框架固定在沉箱上方，高度与分流装置平齐(菱形分流板高度一致)，利用分流装置的遮蔽效应，确保减缓网箱下层海流流速，为底栖恋礁性鱼类提供一个良好的低流速、多漩涡、具有上升水流的栖息环境。所述玄武岩纤维制高强度海工复合材料是作为海工复合砂浆配料中添加了玄武岩短纤维和其他增强材料，制成高强海工复合材料，同时用玄武岩纤维复合筋替代钢筋做编筋放置其中增强剪切力和拉力，增加玄武岩格栅增强其强度，制成玄武岩纤维高强度海工复合材料，其高强度达到C150mpa的技术标准。
所述海面以上钢管外铺放玄武岩纤维及固化技术形成玄武岩纤维防腐层，有效防止盐雾腐蚀，通过纤维铺放智能制造装备缠绕玄武岩纤维预浸带，送入150度高温的固化炉进行加热固化形成3～5mm的防腐层，阻断盐雾对金属表面的侵蚀，达到防止盐雾腐蚀的目的，减少维修成本，提高网箱的寿命。
为了抗强台风，在网箱的四周投放14个固定用埋入式分体锚10(长度方向一侧固定4个锚链和投放4个分体锚，宽度一侧固定3个锚链和投放3个分体锚)，埋深6～8米，锚链链接环9固定在加固横杆和立柱的连接处，有效抗击强台风，确保网箱不位移、不倾覆。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，包括支撑框架，其特征在于：在支撑框架上设置升降沉箱、仿礁石多层多孔洞鱼礁、耐腐蚀防附着铜合金网衣、分流降流速装置、固定用埋入式分体锚和作业平台；所述升降沉箱的上表面围设所述耐腐蚀防附着铜合金网衣，耐腐蚀防附着铜合金网衣的内侧设置所述仿礁石多层多孔洞鱼礁；所述分流降流速装置由数个内层分流降流速装置和数个外层分流降流速装置构成，内层分流降流速装置和外层分流降流速装置均包括菱形分流板和设置在菱形分流板上的中心立柱，菱形分流板沿着耐腐蚀防附着铜合金网衣外侧环形布局；所述作业平台设置在仿礁石多层多孔洞鱼礁上方，作业平台上设置多层环形作业观测垂钓通道。
2.如权利要求1所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述支撑框架包括外支撑框架、内支撑框架、主立柱和横杆，主立柱设置在耐腐蚀防附着铜合金网衣的外侧。
3.如权利要求1所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述升降沉箱设计呈船型，升降沉箱的底部设置所述内支撑框架和底板，升降沉箱内设置储存海水的玄武岩纤维复合材料管道，管道与水泵及气泵连接。
4.如权利要求1所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述内层分流降流速装置和外层分流降流速装置的菱形分流板内外两层呈交错布局设计。
5.如权利要求2所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述主立柱为玄武岩纤维高强度海工复合水泥中空主立柱，包括外套管和内管，外套管和内管之间填充玄武岩编筋和高强度海工复合材料。
6.如权利要求5所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述外套管为表面缠绕玄武岩纤维经热固化后具有长效防腐层的钢管。
7.如权利要求3所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述升降沉箱的底板设置在内支撑框架顶部，底板与内支撑框架之间形成镂空结构。
8.如权利要求5所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述主立柱上和主立柱外设置多层交错配置的消浪挡水分流降流速的菱形板。
9.如权利要求1所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述仿礁石多层多孔洞鱼礁为玄武岩纤维型材和玄武岩筋编成的网格状结构。
10.如权利要求9所述的玄武岩纤维制可分流升降内置仿礁石深海养殖网箱，其特征在于：所述仿礁石多层多孔洞鱼礁的高度与菱形分流板高度一致。
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